Учёные ищут способ защитить бананы «Кавендиш» от болезней и генетической уязвимости
На сорт «Кавендиш» приходится 99% мирового экспорта бананов, однако его клоны уязвимы перед почвенным грибком Tropical Race 4. Учёные испытывают устойчивые растения, генное редактирование и генетический материал диких бананов.
Мировой рынок зависит от одного сорта
Международная торговля бананами почти полностью опирается на «Кавендиш». WIRED со ссылкой на Продовольственную и сельскохозяйственную организацию ООН сообщал, что этот сорт обеспечивает 47% мирового производства бананов — около 50 млн тонн в год — и 99% их мирового экспорта. Такая концентрация даёт производителям, упаковщикам и розничным сетям однородный продукт для массовых поставок, но одновременно делает всю цепочку уязвимой перед болезнью, поражающей генетически одинаковые растения.
Отрасль уже переживала подобный кризис. Сорт «Гро-Мишель» доминировал на рынках Европы и США, пока Tropical Race 1, штамм грибка Fusarium, не распространился по плантациям Латинской Америки. По оценке WIRED, ущерб составил $2,3 млрд в современных ценах. Standard Fruit Company, ныне Dole, начала переход на «Кавендиш» в 1947 году, а United Fruit Company, ныне Chiquita, — в 1960 году. В 1965 году «Гро-Мишель» исчез с полок американских супермаркетов, а устойчивый к TR1 «Кавендиш» стал основой экспортного бизнеса.
TR4 выявил слабость клоновых культур
Теперь Tropical Race 4, или TR4, угрожает сорту, который когда-то спас отрасль. Грибок живёт в почве, перекрывает поступление воды и питательных веществ в растение и не контролируется обычными пестицидами. The Washington Post сообщала, что он способен десятилетиями сохраняться в неактивном состоянии. После заражения плантации удаление растений не позволяет производителю быстро вернуться к выращиванию «Кавендиша».
Коммерческий «Кавендиш» стерилен и размножается клонированием, поэтому не может получать полезные признаки при обычном скрещивании. Генетическая однородность обеспечивает стабильное качество и удобство обработки, но одновременно создаёт общую восприимчивость к патогену. По данным WIRED, TR4 распространился почти по всем районам выращивания бананов в Северной территории Австралии, где многие плантации оставались закрытыми. Ранее болезнь также нанесла ущерб производству в Юго-Восточной Азии, Африке и на Ближнем Востоке.
Учёные создают несколько линий защиты
Команда Джеймса Дейла из Квинслендского технологического университета выделила ген устойчивости RGA2 у дикого банана Musa acuminata malaccensis и перенесла его в растения «Кавендиш». Во время полевых испытаний около Хампти-Ду в Северной территории Австралии модифицированные растения сохранили устойчивость к TR4, тогда как окружающие бананы погибли. The Washington Post сообщала, что устойчивость показали четыре из шести линий в ходе первоначального трёхлетнего испытания. Однако учёным ещё предстоит проверить урожайность и другие коммерческие характеристики в разных условиях.
Параллельно исследователи сохраняют дикий генетический материал для будущей селекции. ABC News сообщала об экспедициях в Папуа — Новую Гвинею, где были собраны родственники культурного банана, включая исчезающие растения высотой до 15 метров и Musa balbisiana с высокой эффективностью использования воды. Образцы хранятся в крупнейшем мировом банановом генбанке в Лёвене, Бельгия. Эта работа решает две связанные задачи: культурным бананам не хватает генетического разнообразия, а вырубка лесов и пожары могут уничтожить дикие растения с устойчивостью к болезням, засухе и другим стрессам. Для производителей и трейдеров важна не только устойчивость в лаборатории, но и урожайность, вкус, транспортабельность, одобрение регуляторов и принятие потребителями.
